Подобие · урок 7 из 16 · практикум
Практикум: применение подобия при решении практических задач
Геометрия · 8 класс · углублённый уровень
ФРП «Математика» (углублённый уровень), Москва – 2025
строка R02 · GEOM8U-029
R02.3
Цели урока
Сегодня вы научитесь
Видеть подобие в устройстве
шлагбаум, камера-обскура, лоток, крыша (ПР-6)
Строить модель сами
и называть признак подобия (ПР-5, ПР-11)
Решать в два шага
высота фонаря по двум теням, квадрат в треугольнике
Доказывать
соотношения в трапеции, задачи ОГЭ 15, 23, 24
повторение: GEOM8U-028
Разминка · устно
Признаки подобия и пропорции
- AB∥CD. Почему △AOB∼△COD? по двум углам
- AO=4, OC=6, AB=10. Найдите CD. 15
- Подобны ли треугольники со сторонами 3,4,5 и 6,8,10? да, по трём сторонам, k=2
- Подобны ли прямоугольные треугольники с острым углом 35∘? да, по двум углам
- k=3. Чему равно отношение периметров? 3
- Решите: 1,5x=28. 6
R02.3
Сводка · четыре модели подобия
Где искать подобные треугольники
«Пирамидка»
прямая ∥ стороне: общий угол + соответственные
BABM=ACMN
«Бабочка»
основания ∥: вертикальные + накрест лежащие
OCAO=CDAB
Общий острый угол
два прямоугольных треугольника, один внутри другого
Hh=x+dx
Отражение
угол падения = углу отражения + прямые
hH=ab
R02.3
Образец → сам · «бабочка» в устройстве
Шлагбаум и камера-обскура
Образец: плечи шлагбаума 1,2 м и 4,8 м. Короткий конец опустился на 0,5 м. На сколько поднялся длинный?
△AA1O∼△BB1O вертикальные углы при O, прямые при A1, B1
AA1BB1=OAOB=1,24,8=4 против равных углов
BB1=0,5⋅4=2 м длинное плечо — больший подъём
Сам
- Плечи 0,8 м и 4 м. Длинный конец должен подняться на 3 м. На сколько опустить короткий? 0,6 м
- Камера-обскура: дерево 12 м в 30 м от отверстия, задняя стенка — в 20 см от отверстия. Высота изображения? 8 см
- Свет Солнца (диаметр 1,39 млн км, до него 150 млн км) проходит через щель в ставне. Диаметр «зайчика» на полу в 2 м от щели? ≈1,9 см
R02.3
Образец → сам · модель строим сами
Лоток, канава, крыша
Образец: сечение лотка — треугольник, ширина 90 см, глубина 60 см. Ширина поверхности воды при глубине 40 см?
Вода ∼ лоток поверхность ∥ краю: «пирамидка»
k=6040=32 высоты относятся как стороны
w=90⋅32=60 см
Сам: сначала рисунок
- Лоток: ширина 1,2 м, глубина 0,8 м. Ширина поверхности воды 0,9 м. Глубина воды? 0,6 м
- Канава-трапеция: дно 1 м, верх 3 м, глубина 1,5 м. Ширина воды при глубине 0,9 м? 2,2 м
- Фронтон крыши: основание 8 м, высота 3 м. Балка ∥ основанию на высоте 1,2 м. Её длина? 4,8 м
R02.3
Приём · высота фонаря по двум теням
К столбу подходить не нужно
Измерили: рост h, тени x1 и x2, шаг назад s.
Найти: высоту фонаря H и расстояние d1.
1x+dx=Hh ⇒ x=H−hhdобщий угол при конце тени, прямые углы (урок 025)
2x1=kd1, x2=k(d1+s), где k=H−hhтень пропорциональна расстоянию до столба
3x2−x1=ks ⇒ k=sx2−x1вычитаем: d1 сократилось
4H=h+kh, d1=kx1из k=H−hh
R02.3
Образец → сам · две тени, обратная задача
Высота фонаря
Образец: тень человека ростом 1,6 м — 2 м. Он отошёл от фонаря ещё на 4 м, тень стала 3,6 м. Найдите H и d1.
k=43,6−2=0,4 шаг 3
H=1,6+0,41,6=5,6 м, d1=0,42=5 м
Сам
- Рост 1,5 м, тень 1,5 м; после шага назад на 2 м — тень 2,5 м. Найдите H и d1. 4,5 м; 3 м
- Человек в 6 м от столба, тень 2 м. На сколько ему подойти к столбу, чтобы тень стала 1,5 м? на 1,5 м
- Фонарь 4,8 м, человек 1,6 м уходит от столба со скоростью 1,2 м/с. С какой скоростью растёт тень? 0,6 м/с
R02.3
Вывод · квадрат в треугольнике
Сторона вписанного квадрата
Дано: △ABC, AC=a, высота BH=h; квадрат KLMN, K,N∈AC, L∈AB, M∈BC.
Найти: сторону x.
1△LBM ∼△ABCLM∥AC: ∠B — общий, соответственные углы
2ACLM=BHBPвысоты подобных треугольников относятся как сходственные стороны
3ax=hh−x ⇒ xh=ah−axBP=BH−PH=h−x
4x=a+hahне зависит от положения вершины B
R02.3
Образец → сам · комбинированная: заготовка
Квадрат и прямоугольник из треугольника
Образец: из треугольной заготовки (основание 12 см, высота 8 см) вырезают квадрат, одна сторона которого на основании. Найдите сторону квадрата.
12x=88−x подобие верхнего треугольника и заготовки
8x=96−12x, x=4,8 см проверка: 2012⋅8=4,8
Сам
- Основание 10, высота 15. Сторона вписанного квадрата? 6
- Основание 30, высота 15. Прямоугольник на основании, длинная сторона на основании вдвое больше короткой. Его стороны? 7,5 и 15
- Катеты прямоугольного треугольника 3 и 6. Квадрат с вершиной в прямом угле, противоположная вершина — на гипотенузе. Сторона? 2
R02.3
Приём · диагонали трапеции · доказательство
Отрезок через точку пересечения диагоналей
Дано: ABCD — трапеция, AD=a, BC=b, MN∥AD, O∈MN.
Доказать: MO=ON=a+bab.
1△AOD∼△COB ⇒ OCAO=OBDO=ba«бабочка»: вертикальные и накрест лежащие углы
2△AMO∼△ABC: MO=b⋅ACAO=a+bab«пирамидка»: MO∥BC
3△DON∼△DBC: ON=b⋅DBDO=a+bab«пирамидка»: ON∥BC
4MO=ON, MN=a+b2ab
R02.3
Образец → сам · задача на доказательство
Произведения отрезков диагоналей
Образец: ABCD — трапеция (AD∥BC), AC∩BD=O. Докажите, что AO⋅BO=CO⋅DO.
∠AOD=∠COB вертикальные
∠OAD=∠OCB накрест, AD∥BC, секущая AC
△AOD∼△COB ⇒ COAO=BODO I признак
AO⋅BO=CO⋅DO свойство пропорции
Сам
- AD=12, BC=4. Найдите MN (через O, ∥ основаниям). 6
- AO:OC=3:2, BC=6. Найдите AD и MN. 9; 7,2
- Диагонали четырёхугольника ABCD пересекаются в O, AO⋅BO=CO⋅DO. Докажите, что AD∥BC. △AOD∼△COB (II) ⇒ накрест равны
R02.3
Схема-конспект
Модель → признак → пропорция
| Задача | Модель | Равные углы | Результат |
| Шлагбаум, камера-обскура | «бабочка» | вертикальные + прямые | AA1BB1=OAOB |
| Лоток, крыша | «пирамидка» | общий + соответственные | ширины относятся как высоты от вершины |
| Две тени | общий острый угол | общий + прямые | k=sx2−x1, H=h+kh |
| Квадрат в треугольнике | «пирамидка» | общий + соответственные | x=a+hah |
| Диагонали трапеции | «бабочка» + 2 «пирамидки» | вертикальные + накрест | OCAO=ba, MN=a+b2ab |
R02.3
Осторожно · типичные ошибки
Неверно → почему → верно
| Неверно | Почему | Верно |
| Фонарь: hH=xd | катет большого треугольника — от конца тени до столба | hH=xx+d |
| Шлагбаум: BB1=0,5⋅4,81,2 | отношение перевёрнуто: длинное плечо поднимается сильнее | BB1=0,5⋅1,24,8=2 |
| Квадрат: ax=h−xh | в обеих дробях сверху должен стоять малый треугольник | ax=hh−x |
| Обскура: 3012⋅20=8 м | метры и сантиметры в одной пропорции | 3012⋅0,2=0,08 м =8 см |
R02.3
Найди ошибку
Где ошибся ученик?
а) Канава: дно 40 см, верх 100 см, глубина 60 см. Ширина воды при глубине 30 см?
w=100⋅6030=50 см
прибавка: 60⋅6030=30
w=40+30=70 см
б) Трапеция: AD=12, BC=6, AC=15. Найдите AO.
OCAO=ADBC=21
AO=5
OCAO=BCAD=2
AO=10
в) Рост 1,5 м, тени 2 м и 3,5 м, шаг 3 м. Высота фонаря?
k=33,5−2=0,5
H=0,51,5=3 м
H=1,5+0,51,5=4,5 м
R02.3
Задания с самопроверкой · база
Решите и проверьте
- базаПлечи шлагбаума 1,5 м и 6 м, короткий конец опустился на 0,6 м. Подъём длинного? 2,4 м
- базаОбскура глубиной 15 см, дерево 9 м в 27 м. Высота изображения? 5 см
- базаОснование 15, высота 10. Сторона вписанного квадрата? 6
- базаТрапеция: AD=20, BC=5, BD=15. Найдите BO. 3
- базаЛоток: ширина 60 см, глубина 45 см. Ширина воды при глубине 30 см? 40 см
- базаФонарь 6 м, человек 1,5 м, тень 2 м. Расстояние до столба? 6 м
R02.3
Задания с самопроверкой · повышенный уровень
Подумайте и решите
- повыш.Основания трапеции 10 и 15. Найдите отрезок, параллельный основаниям и проходящий через точку пересечения диагоналей. 12
- повыш.Обскура глубиной 20 см: изображение дерева высотой 10 м — 4 см. Как далеко дерево? 50 м
- повыш.Рост 1,7 м, тень 1,7 м; после шага назад на 2 м — тень 2,7 м. Найдите H и d1. 5,1 м; 3,4 м
- из жизниВ фотоаппарате объектив в 50 мм от матрицы высотой 24 мм. С какого расстояния здание высотой 30 м целиком войдёт в кадр? от 62,5 м
R02.3 · ОГЭ
Формат ОГЭ · линии 15 и 23
Ответ — число; вторая часть — с решением
- ОГЭ 15Прямая, параллельная стороне AC треугольника ABC, пересекает AB и BC в точках M и N; AB=16, AC=20, MN=15. Найдите AM. 4
- ОГЭ 15Человек ростом 1,8 м стоит в 6 шагах от столба с фонарём, его тень — 3 шага. На какой высоте (в м) фонарь? 5,4
ОГЭ 23 Прямая, параллельная основаниям трапеции ABCD, пересекает AB и CD в точках E и F. AD=42, BC=14, CF:DF=4:3. Найдите EF.
EP=14⋅73=6
PF=42⋅74=24
EF=30
R02.3 · ОГЭ, ч. 2
Формат ОГЭ · линия 24
Докажите подобие
ОГЭ 24 В остроугольном △ABC проведены высоты AA1 и BB1. Докажите, что △A1CB1∼△ACB.
1△AA1C∼△BB1C∠C — общий, ∠AA1C=∠BB1C=90∘
2CB1CA1=CBCA ⇒ CACA1=CBCB1сходственные стороны; свойство пропорции
3△A1CB1 ∼△ACBII признак: ∠C — общий, стороны при нём пропорциональны
R02.3
Самостоятельная работа · 4 минуты
Два варианта — решите свой
Вариант 1
- Плечи шлагбаума 1 м и 4 м, короткий конец опустился на 0,5 м. Подъём длинного? 2 м
- Основание треугольника 12, высота 6. Сторона вписанного квадрата? 4
- Трапеция: AD=18, BC=6, AC=16. Найдите OC. 4
- Фонарь 5,4 м, человек 1,8 м в 4 м от столба. Длина тени? 2 м
Вариант 2
- Плечи шлагбаума 0,8 м и 4 м, короткий конец опустился на 0,3 м. Подъём длинного? 1,5 м
- Основание треугольника 20, высота 30. Сторона вписанного квадрата? 12
- Трапеция: AD=21, BC=7, BD=20. Найдите BO. 5
- Фонарь 4,8 м, человек 1,6 м в 6 м от столба. Длина тени? 3 м
рефлексия · ДЗ
Итог урока
Проверьте себя и потренируйтесь
Ответьте одной фразой
- Какие углы равны в «бабочке»?
- Как найти высоту фонаря, не подходя к столбу?
- Чему равна сторона квадрата в треугольнике?
Домашнее задание
- Плечи шлагбаума 1,1 м и 4,4 м, короткий опустили на 0,6 м. Подъём длинного?
- Квадрат в треугольнике: a=21, h=14.
- * Докажите, что a+b2ab≤2a+b: отрезок MN не длиннее средней линии.
- Тренажёр: reknow.ru/8/geometry/8_geometry_primenenie_podobiya.htm
Паспорт соответствия · скрытый слайд
GEOM8U-029 · Практикум: применение подобия при решении практических задач
| Поле | Значение |
| ФРП | «Математика» (углублённый уровень), 7–9 кл., Москва – 2025 · курс «Геометрия», 8 класс |
| Строка, урок | R02 «Подобие», 16 ч · урок 7/16 · тип П |
| Единицы → слайды | R02.3 «Применение подобия при решении практических задач» → 2, 4–21 · повторение GEOM8U-028 (признаки подобия) → 3 |
| Результаты | ПР-6 (применять подобие в практических задачах) → 5–8, 10, 16–17 · ПР-5 (признаки подобия, доказательства) → 4, 9, 11–12, 18–19 · ПР-11 (математические модели реальных задач) → 5–8, 17 |
| Вне урока | способы «тень, зеркало, река, визир» — GEOM8U-025 (здесь только сводка, сл. 4); преобразование подобия, масштаб — GEOM8U-030; площади подобных фигур — R03 |
| Время | теория 12,5 мин · практика 32,5 мин (72 %) |
| Проверки | автопроверка: pending · методист: pending |